双辊薄带连铸过程数值模拟

针对双辊薄带连铸过程,使用了耦合湍流流动和凝固传热的三维数学模型,模拟计算了使用楔型布流系统浇注时,连铸熔池内钢水的流动形态和凝固情况。结果表明,楔型布流系统可使钢水在熔池内合理分布,有利于均匀凝固。     

双辊薄带连铸过程的数学模型研究及其进展

综述了双辊薄带连铸过程数学模型的研究和进展情况，比较和分析了各类数学模型的特点，指出了目前还存在的问题，并展望了今后的发展方向。     

双辊薄带连铸工艺的研究现状与展望

主要介绍了有关薄带连铸的工艺及其数值模拟的历史和最新发展。对比分析了薄带连铸的凝固行为和组织形貌、力学性能，提出了薄带连铸过程中存在的尚待解决的工艺问题，并列出了一些影响薄带表面质量的工艺参数。     

双辊薄带连铸熔池液面波动物理模拟

设计了一个双辊薄带连铸机动态物理模拟实验装置，利用超声波浪高仪对双辊熔池液面波动进行了实验测定。重点研究了不同水口结构、拉速（转速）、熔池高度以及插入深度等参数对熔池内液面波动的影响，从而为优选出满足双辊薄带连铸布流要求的水口结构尺寸提供依据。     

双辊薄带连铸技术的研究与发展

双辊连铸技术是一种新型近终形连铸技术,近年来受到普遍关注。本文综述了该项技术在国内外的研究与发展,介绍了侧封、轧辊运行状况和工艺参数等双辊连铸技术中的关键问题及研究热点。双辊连铸技术将广泛应用于不铸钢薄带的连续铸造生产、其它高合金特种钢双辊连铸技术的研究与应用也指日可待。     

镁合金双辊薄带连铸技术的研究现状及进展

双辊薄带连铸技术作为一种有潜力的镁合金板带材生产技术,其研究开发正受到国内外的关注。本文总结了镁合金双辊薄带连铸技术的研究概况,尤其是镁合金双辊薄带连铸工艺开发、薄带组织和性能研究以及薄带凝固过程的数值模拟等方面取得的进展,指出了该技术目前还存在的问题,并对今后的发展进行了展望。     

双辊薄带连铸技术的研究现状及进展

综述了国内、外双辊薄带连铸技术的研究概况，指出了这种先进技术在工业化应用中存在的问题；展示其今后的发展方向。     

双辊薄带连铸过程温度场计算模型的建立及验证

以热焙法处理结晶潜热和以假设的流线边界划分网格节点，建立了双辊薄带凝固过程的温度场计算模型，实现了对双辊薄带连铸过程温度分布的定量描述。实验验证表明：该数学模型预测的温度与实测值基本吻合．说明所建温度场计算模型是可靠的，可用此模型研究工艺参数变化对薄带连铸过程中温度场的影响规律。     

双辊薄带连铸布流系统的模拟优化研究

采用数学模拟的方法研究了不同结构布流系统对双辊薄带连铸熔池内流体流动状态的影响,优化设计了新型的布流系统。同时根据Fr和Re准数相似的原则,建立了双辊薄带连铸机的1∶1水模型,分析了不同连铸操作参数对液面波动的影响。结果表明,新型布流系统可使钢液在熔池内均匀分布,有利于薄带坯的均匀凝固。     

Micromodel of Simulation on Twin-Roll Continuous Casting Thin Strip Solidification Structure

在研究双辊连铸铝合金薄带工艺凝固过程的基础上,基于金属凝固的基本原理,建立双辊连铸铝合金薄带凝固的异质形核、枝晶尖端的生长动力学(KGT)、柱状晶向等轴晶生长的转变(CET)的解析模型,同时建立基于元胞自动机(CA)的双辊连铸铝合金薄带凝固组织的仿真模型,为双辊连铸薄带凝固组织形成的仿真模拟奠定基础,从而为双辊薄带连铸工艺提供一定的理论指导。同时利用铝合金双辊薄带连续铸轧组织凝固过程验证了数学模拟的可行性。     

铝薄带铸轧流热耦合的数值模拟

采用有限元法，用ANSYS软件计算并描述了水平式双辊铸轧铝薄带熔池内液态金属流动与传热的N-S动量方程、能量方程及κ-ε湍流双方程等。分析了不同入口温度对凝固终点位置的影响，以及根据计算出的热流密度推出了铸辊与熔池间的传热规律。此模拟结果可以为控制铸轧过程的稳定提供有效的数据。     

连铸中间包水口堵塞的数值模拟

采用数值模拟方法研究了水口内钢水流场形态及各种因素对水口沉积速率的影响．模拟结果表明：滑板附近处以及水口底部的沉积比其它地方更为明显;吹氩量对水口内的压力存在较大的影响,压力在滑动水口处存在突降;滑动水口开度为66．45％时,浇铸速度为1．2m／min的情况下,要防止吸气,最小吹氩量必须大于10L／min．Al2O3的沉积速率与其浓度成线性增加关系;随着浇铸速度的提高,沉积速率也逐步增大．在吹氩量合适的范围内,吹氩能够降低沉积速率．对于同一拉速,5和30L／min的吹氩量对降低沉积速率的效果相近．     

电磁旋流水口在钢圆坯连铸中的作用

机械式旋流水口连铸的工业试验结果表明:弯月面的钢液温度、稳定性以及铸坯的等轴晶率等能得到显著提高。但该工艺难以工业应用。本文作者提出了一种新的旋流连铸工艺,即利用水口外的旋转电磁场对钢液的洛伦兹力,使水口内钢液形成旋转流动。本研究通过磁场和流场的三维数值模拟,分析了电磁旋流装置结构对圆坯连铸过程中浸入式水口及结晶器内钢液速度的大小及分布的影响,并应用低熔点合金进行了实验验证。结果表明:非接触方式的电磁力可以有效地使钢液在浸入式水口内产生旋转流动。在同等条件下,圆形电磁旋流装置时钢液的速度分布最对称,速度值最大;改进马蹄形时的水口内流场分布与圆形的较为接近,比采用马蹄形时的更为对称,且速度值更大。在结晶器内,电磁旋流使钢液的冲击深度变小,上返流增强。这有利于温度的均匀化,提高弯月面的温度,以及促进夹杂物的上浮。考虑工业生产的操作方便问题,改进马蹄形电磁旋流装置比较适合生产实际。电磁旋流实验的结果验证了数值模拟的结果及计算方法的可靠性。     

数值模拟在铁路养路机械铸件工艺优化中的应用

介绍了华铸CAE铸造工艺分析软件在铁路大型养路机械中的应用.通过车轴齿轮箱下箱体及滑道的实际生产试验,成功预测了铸造缺陷,采取优化浇注系统及补缩系统设计后,消除了缩孔、裂纹等铸造缺陷.据不完全统计,材料的利用率提高了15％～20％,新产品试制周期缩短40％～60％,生产成本减低30％～40％.     

浅析铸造过程模拟仿真技术

经过几十年的发展，铸造过程数值模拟技术取得了巨大进步，对实际生产产生了重要作用。介绍了铸造过程数值模拟的研究方向及其基本理论，例如，充型过程数值模拟、凝固过程数值模拟、应力场数值模拟、微观组织的数值模拟以及模拟技术发展趋势。     

一种新的旋流连铸技术——电磁旋流水口

日本及中国的学者研究表明,在连铸过程中浸入式水口内的旋转流动可以有效改善结晶器内的流体流动状态并提高钢坯的表面和内部质量。笔者提出一种新的旋流连铸技术,即利用水口外的旋转电磁场对钢液的洛伦兹力,使水口内钢液形成旋转流动。对圆形电磁旋流装置作用下圆坯及方坯连铸过程结晶器内钢液流场进行了三维数值模拟,分析了350 A电磁旋流作用下圆坯及方坯结晶器内钢液流场。结果表明：①水口电磁旋流使得圆坯结晶器内的钢液都处于旋转状态。②有旋流时,在方坯结晶器角部的附近可以观察到水平流动;钢液的冲击深度更小,上返流增强。